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NI教学平台帮助曼 彻斯特大学将学生满 意度从67提升至 98在本科生课程中推 广NI平台的使用更 有利于培养研究型研 究生，让他们从一开 始就了解实际的测试 测量、控制和通信应 用的解决方案。 对 于他们，所面临的挑 战是研究本身，而不 是所使用的工具。- NI Academic Team,The Challenge:一年一度的NSS在 整个英国范围内调查 学生对于学位课程的 满意程度。根据 2009年的调查， 电子与电气工程学院 在“课程教学满意 度”和“学习资 源” 类别下的得分 非常低。这一年的 NSS调查中，该学 院在36所学院中的 排名仅 列第34 位。 学院院长认识 到如果满意度的得分 无法提高，大学的整 体地位将会下降。 因 此他召集了一批 核心团队成员去获取 学生、行业咨询委员 会以及学术界同行 的意见，找到症结所 在，并提出了应对方 案。The Solution:根据George博 士的评估标准，她发 现大部分的工具都不 能满足她的需求。 软 件工具不是缺少 和书本理论之间的关 联，就是不能可视化 呈现调整不同参数 产生的效果，极大地 削弱了仿真的有效 性。硬件与软件不兼 容，需要另费周 折 进行集成与学习，或 是硬件在功能上过于 单一，无法应用至其 它课程。Author (s):NI Academic Team -学校概况英国曼彻斯特大学成 立于1824年，是 一所公立的研究型大 学，在大力推进高等 教育和前沿科研的同 时吸引并培养了大批 优秀的学生。大学致 力于为不同资质的学 生提供独特的教育方 式，在竞争激烈的英 国学术环境中，这一 点对于保持大学的优 势地位至关重要。在 英国，学生能力水平 会直接影响整个大学 的科研能力和质量。根据2011年上海 交通大学发布的世界 大学排名，曼彻斯特 大学全球排名第38 位，全欧洲排名第6 位。曼彻斯特大学的 电子与电气工程学院 （EEE）在 2008年英国学术 评鉴中位列第2名； 在英国2011年全 国学生问卷调查 （NSS）中排名第 1。学院为570多 名本科学生提供的核 心课程中，不仅包括 全面深入的理论讲 解，同时还通过基于 项目的实践练习帮助 学生为将来的科研和 工作打好基础。挑战一年一度的NSS在 整个英国范围内调查 学生对于学位课程的 满意程度。根据 2009年的调查， 电子与电气工程学院 在“课程教学满意 度”和“学习资源” 类别下的得分非常 低。这一年的NSS 调查中，该学院在 36所学院中的排名 仅列第34位。学院院长认识到如果 满意度的得分无法提 高，大学的整体地位 将会下降。因此他召 集了一批核心团队成 员去获取学生、行业 咨询委员会以及学术 界同行的意见，找到 症结所在，并提出了 应对方案。评估经过该团队的研究发 现，必须开设更多的 实践环节才能提高学 生的满意度。 Danielle George博士是 学院的资深讲师，主 张学习过程中的亲身 体验。她期望学生更 多地在实验室中进行 动手实践，而不是依 赖计算机仿真；因为 实验课更为生动，教 学效果也更好。根据 在不同环境下对于软 硬件使用的开放式调 查，该小组了解到全 新的实验室练习需要 以提高相关性和学生 的理解程度为目的。 由于要达到立竿见影 的效果，而同时在空 间、预算和时间上有 一定的限制，所有新 的教学平台都需要能 够轻松适应现有的工 具、课程和教师专业 知识。电子电路设计课程 （一）是学生接触到 的第一门实验性课 程，George博 士就从评估这门课程 开始着手；获得 160位学生的好评 非常重要。 George博士知 道，该课程的成功经 验是其它课程的风向 标。因此她对于新的 教学平台提出了三点 要求：首先，软件必 须能够有效地进行仿 真，且不脱离书本理 论；第二，学生需要 直观的学习工具，从 而不会偏离课程学习 核心；最后，工具必 须足够灵活，在其他 课程中也能扩展使 用。解决方案根据George博 士的评估标准，她发 现大部分的工具都不 能满足她的需求。软 件工具不是缺少和书 本理论之间的关联， 就是不能可视化呈现 调整不同参数产生的 效果，极大地削弱了 仿真的有效性。硬件 与软件不兼容，需要 另费周折进行集成与 学习，或是硬件在功 能上过于单一，无法 应用至其它课程。George博士根 据NI当地院校工程 师的建议，对NI教 学平台在电路教学中 的应用进行了评估。 该平台包括NI Multisim电 路仿真软件和NI教 学实验室虚拟仪器套 件（NI ELVIS）硬件。 她发现， Multisim使 用起来非常直观，能 够可视化呈现电路 图，并快速过渡到 NI ELVIS硬 件上的真实电路设 计、原型和测试，缩 小理论和实验之间的 差距。由于NI软硬 件间的无缝集成，学 生们在 Multisim中 就能完成SPICE 电路仿真与NI ELVIS中真实数 据的比较。学生们可以使用 NI ELVIS中 的12个集成式软面 板仪器，其中包括示 波器、数字万用表和 函数发生器，无需在 工具间转换就能执行 多项电路分析。 NI ELVIS具 有独特的优势，其集 成式数据采集硬件可 自定义设计，自带的 面包板可替换成满足 不同学科教学需求的 20余个教学实验 板，因此NI ELVIS可重复用 于多门课程应用，包 括测量、仪器和控制 设计等。在课堂上使用 Multisim和 NI ELVIS后 不久，George 博士就发现学生的参 与度有了明显的提 升。NI软硬件易上 手，使学生初次接触 实验课程就能够轻松 适应，他们因此可以 更专注于课堂理论的 实践应用，而不是去 学习如何使用这些工 具。NI教学平台在电子 电路设计课程（一） 中成功应用后， George博士与 同事们合作，将 Multisim和 NI ELVIS引 入到了更多的一年级 课程中，包括数字系 统设计、电路分析、 电磁场、能源运输和 转换。她还将NI LabVIEW图形 化系统设计软件运用 到实验室实践教学 中，帮助学生在基础 知识上进一步提升原 型、设计以及构建完 整应用的能力。 LabVIEW支持 对NI ELVIS 进行自定义设计，为 特定的应用自定义仪 器。1/6NI教学解决方案基 于NI倡导的图形化 系统设计方法，因此 拥有超出预期的优 势：NI ELVIS、 Multisim和 LabVIEW的软 硬件无缝兼容同样适 用于其他的NI平 台，如用于嵌入式监 控的NI CompactRIO 平台，以及用于射频 和通信系统设计的 NI USRP （通用软件无线电外 设）。因此，教师、 学生和研究人员完全 可以将在NI教学平 台上的使用经验积累 应用到高级课程、项 目和研究所需的NI 科研平台中。 LabVIEW在各 个行业内的广泛应 用，也意味着学生对 于NI平台使用经验 的积累也可以服务于 今后自己的职业生 涯。教学成果短短一年之后，在 2010年度的全国 学生普查中，全院的 努力取得了极大的回 报，实验室的教学效 果有了巨大的转变： 学生满意度整体得分 从原先的67大幅 度提升至98。教 学满意度从74提 高至96，而学习 资源满意度从78 提高到95。该结 果表明，可以在大一 全年以及更多的高级 课程中继续使用NI 教学平台。该调查结 果在第二年也依旧保 持高分，2011年 整体NSS满意度评 分达到了96。展望George博士和 她的学院同事将继续 在整个大学本科课程 中使用NI教学平 台，加强实践课程环 节，包括电子电路设 计（二）、传感与成 像、数字图像与信号 处理、高级控制与系 统，甚至在硕士课程 中也计划引入了NI 教学解决方案。 2011年，学院为 所有大一新生提供了 NI myDAQ硬 件设备，供他们在整 个大学期间随时随地 使用。NI myDAQ集成了便 携式仪器和数据采集 设备的功能，基于与 NI ELVIS相 同的技术，便于学生 在任何时间任何地方 进行动手实践，增加 他们实际动手实践的 机会和时间。 2012年，学院开 设了一门专门教授 LabVIEW最佳 实践的课程，成为了